- •1.Определение срока службы приводного устройства
- •2.Выбор двигателя. Кинематический расчет привода
- •3.Выбор материала зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений.
- •4.Расчет закрытой цилиндрической передачи.
- •4.1 Проектный расчет.
- •4.2. Проверочный расчет
- •5. Расчёт открытой цилиндрической зубчатой передачи
- •5.1. Выбор материала зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений.
- •5.2 Проектный расчет.
- •5.3. Проверочный расчет
1.Определение срока службы приводного устройства
Срок службы (ресурс) Lh определяется по формуле:
Lh = 365*LГКГtcLcKc= 365*5*0.836*8*2*1=24 411
Lr – срок службы привода, лет,
Lc – число смен,
tc - продолжительность смены, ч.
Рабочий ресурс привода принимаем: Lh= 24.41*10³
Эксплуатационные характеристики машинного агрегата Таблица 1
Место установки |
Lг |
Lс |
tc |
Lh |
Характер нагрузки |
Режим работы |
Завод железобетонных изделий |
5 |
2 |
8 |
24.41*10³ |
Без колебаний |
Реверсивный |
2.Выбор двигателя. Кинематический расчет привода
Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.
Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения — от частоты вращения приводного вала рабочей машины.
1.Требуемая мощность рабочей машины
Ррм = F*v = 1.5∙1 = 1,5 кВт
2.Общий коэффициент полезного действия
η = ηмηз.пηпк2ηо.пηпс,
где ηм = 0,98 – КПД муфты, ηз.п = 0,96 – КПД закрытой цилиндрической передачи, ηо.п = 0,95 – КПД открытой цилиндрической передачи, ηпк = 0,99 – КПД пары подшипников качения, ηпс = 0,98 – КПД пары подшипников скольжения.
η = 0,98·0,96·0,992·0,95·0,98 = 0,858.
Требуемая мощность двигателя
Ртр = Ррм/η = 1,5/0,856 = 1.75 кВт.
Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т.п.
Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 2,2 кВт
3.Определение передаточного числа привода и его ступеней
Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.
Выбор двигателя Таблица 2.1
Вариант |
Тип двигателя |
Номинальная мощность |
Частота вращения |
|
синхронная |
при номинально режиме nном |
|||
1 |
4АМ112МA8У3 |
2,2 |
750 |
700 |
2 |
4АМ100L6У3 |
2,2 |
1000 |
950 |
3 |
4АМ90L4У3 |
2,2 |
1500 |
1425 |
4 |
4АМ90B2У3 |
2,2 |
3000 |
2850 |
4.Частота вращения колеса
nрм = = 95.54 об/мин
5.Общее передаточное число привода
u =
где n1 – частота вращения вала электродвигателя.
Принимаем для зубчатой передачи u1 = 5, тогда для открытой передачи
u2 = u/u1 = u/5
Передаточное число Таблица 2.2
Передаточное число |
Варианты |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Привода u |
7.33 |
9.94 |
14,92 |
29,8 |
Редуктора |
5 |
5 |
5 |
5 |
Открытой передачи |
1,47 |
1,99 |
2,98 |
5,97 |
Анализируя полученные значения передаточных чисел делаем выбор в пользу варианта 4 с двигателем 4АМ90B2У3.
6.Определение силовых и кинематических параметров привода
Числа оборотов валов и угловые скорости:
n1 = nдв=2850 (об/мин) ном= 1= = 300,30 (рад/с)
n2 = = = 570 (об/мин) 2 = = 60,06 (рад/с)
n3 = = = 95,48 (об/мин) 3 = = 10,06 (рад/с)
Мощности, передаваемые валами:
Pдв = 1.75 (кВт)
P1 = Pдвηмηпк = 1,75∙0,98∙0,992 = 1,68 (кВт)
P2 = P1ηз.пηпк = 1,68·0,96·0,992 = 1,58 (кВт)
Pрм = P2ηо.пηпс = 1,58·0,95·0,98 = 1,47 (кВт)
Крутящие моменты:
Тдв = = 5,83 (Н·м)
Т1 = Тдв ηм ηпк = 5.87·0.98·0.992 = 5.60 (Н·м)
Т2 = Т1 uзп ηзп ηпк = 5.63·5·0.96·0.992 = 26,35 (Н·м)
Т4 = Т2 ηпс uоп ηоп = 26,5·0.98·5.97·0.95 = 146,46 (Н·м)
7. Результаты расчетов сводим в таблицу
Силовые и кинематические параметры привода Таблица 2.3
Тип двигателя 4АМ90B2У3 |
Рном= 2.2 (кВт), nном = 2850 (об/мин) |
||||||
Параметр |
Передача |
Параметр |
Вал |
||||
Закрытая |
Открытая |
Двигателя |
Редуктора |
Приводной рабочей машины |
|||
быстроходный |
тихоходный |
||||||
Передаточное число u |
5 |
5,97 |
Расчетная мощность P, кВт |
1,75 |
1,68 |
1,58 |
1,47 |
Угловая скорость , 1/с |
300,30 |
300,30 |
60,06 |
10,06 |
|||
КПД η |
0,96 |
0,95 |
Частота вращения n, об/мин |
2850 |
2850 |
570 |
95,48 |
Вращающий момент T, Н*м |
5,83 |
5,60 |
26,35 |
146,46 |